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Peças estruturais e leves de madeira baseadas na inteligência natural das árvores

Peças estruturais e leves de madeira baseadas na inteligência natural das árvores

A crise climática global não está apenas nos forçando a repensar os projetos arquitetônicos e a maneira como vivemos, mas também os materiais e produtos que a moldam, desde sua fabricação e suas origens. Nesse sentido, a madeira se tornou uma alternativa eficiente ao aço e concreto - materiais de alto nível de carbono incorporados - emergindo inovações interessantes que poderiam continuar a aprimorar seu uso massivo.

Inspirados na eficiência da natureza, a Strong By Form desenvolveu o Woodflow, uma tecnologia que permite a geração de peças de madeira de alto desempenho estrutural ", combinando a otimização de sua forma, a orientação de suas fibras em relação à direção dos esforços, e variando sua densidade para resistir a uma melhor compressão ou tração", conforme explicado por seus criadores. Além disso, todos esses produtos são desenvolvidos em um processo controlado por meio de software paramétrico, integrado às plataformas BIM e aos sistemas de fabricação CNC.

Conversamos com Jorge Christie, CTO da Strong By Form, para aprofundar essa nova tecnologia.

Cortesía de Strong by Form
Cortesía de Strong by Form

O que é a Strong by Form e onde nasce a inspiração para seu desenvolvimento?

A Strong by Form é uma empresa focada na produção de materiais e produtos estruturais sustentáveis de alto desempenho que oferecem uma alternativa real de substituição a materiais altamente poluentes, como alumínio, aço ou concreto. Hoje, a indústria da construção é responsável por cerca de 40% das emissões de CO2 e de 40% do consumo de matérias-primas globalmente. Nossa meta é ajudar a reduzir esses números ao máximo e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade da indústria. A inspiração de nossos desenvolvimentos está nos padrões de eficiência que podem ser observados na natureza.

No caso particular da tecnologia Woodflow, nossa referência são as próprias árvores. Essas estruturas naturais atingem seu alto desempenho estrutural combinando a otimização de sua forma, a orientação de suas fibras em relação à direção das tensões e a variação de sua densidade para resistir a uma melhor compressão ou tração. Grande parte dessa inteligência natural é perdida quando a árvore é serrada ou processada para a produção de produtos madeireiros. Nossa intenção é trazer essa eficiência de volta à madeira de engenharia e, assim, alcançar o desempenho máximo com o mínimo de material.

Cortesía de Strong by Form
Cortesía de Strong by Form

Quais são os componentes desenvolvidos até agora e como eles funcionam?

Atualmente estamos em processo de desenvolvimento de produtos que permitem que a madeira seja incorporada onde hoje não é usada ou onde - graças às características de forma livre de nossa tecnologia - podemos produzir economias significativas de material.

Estamos desenvolvendo, juntamente com uma empresa de construção alemã, uma laje composta de Woodflow-concreto, que utiliza madeira ao mesmo tempo como forma de concreto e como elemento de reforço à tração. Estimamos que isso economize até 70% no volume de madeira e 30% no volume de concreto, em comparação com as lajes compostas de madeira e concreto tradicionais. Essa redução significativa de seu peso, permite sua pré-fabricação e a redução de custos em transporte, montagem e fundações do edifício. Todos esses benefícios visam traduzir-se em um impacto positivo no custo da moradia.

Outros produtos em que estamos trabalhando são, por exemplo, nós rígidos em madeira; que permitem uniões mecanicamente mais consistentes (100% madeira), mais leves e menos suscetíveis a rachaduras; moldes de forma livre e aplicações para cascas estruturais ultraleves.

Cortesía de Strong by Form
Cortesía de Strong by Form

Por que é possível considerar o Woodflow como um material / produto sustentável?

Strong by Form é uma empresa que nasceu com o objetivo de desenvolver tecnologias que nos permitam desenvolver “com” o meio ambiente e não “apesar” dele. Nosso compromisso com produtos sustentáveis tem várias frentes. Primeiro, usamos matérias-primas renováveis. Enquanto trabalhamos agora com madeira - cujas vantagens da captura de CO2 são conhecidas -, nosso objetivo é expandir para outras fibras vegetais. Essa versatilidade nos permitirá desenvolver produtos baseados em matérias-primas locais que ativam sinergias econômicas e sociais.

Segundo, cremos que madeira, concreto ou qualquer outro material de construção são bens preciosos e escassos que devem ser usados de maneira super eficiente. Portanto, como a natureza, usamos formas complexas e materiais personalizados para obter o máximo desempenho com o mínimo de material. Como exemplo, desenvolvemos recentemente um tipo de ponte protótipo, que com apenas 4 mm de espessura e 854 gramas de peso, resistia a mais de 300 kg de carga com mínima deflexão.

Por fim, nossa tecnologia baseia-se na fabricação aditiva baseada em reforços discretos, o que permite, por um lado, minimizar a produção de resíduos e, por outro, incorporar grande parte do material reciclado.

Cortesía de Strong by Form
Cortesía de Strong by Form

Quais são as novas possibilidades oferecidas aos arquitetos e como elas podem contribuir para o ressurgimento da madeira para construção em massa e altura, liderada pelos produtos de Madeiras Engenheiradas (Mass Timber)?

Uma particularidade de nossa tecnologia é que ela se baseia em uma plataforma Design-to-manufacturing. Isso significa que controlamos o processo desde o desenho do componente até a produção, através da definição da arquitetura das fibras do material. Este software "paramétrico" permite sua integração com plataformas BIM e com qualquer sistema de produção CNC. Nossa visão é que, através do desenvolvimento de plugins BIM, os arquitetos possam explorar a aplicação de nossos produtos em seus projetos e que, através da nuvem, possam se conectar aos nossos servidores para obter a memória estrutural, os custos ou, eventualmente, fazer a ordem de compra e fabricação de forma direta

Cortesía de Strong by Form
Cortesía de Strong by Form

Estamos convencidos de que o futuro da construção está caminhando para a integração de toda a cadeia de projeto, engenharia, manufatura e construção, e onde as tecnologias computacionais - agora emergentes - nos permitirão construir de forma mais eficiente, sustentável e com melhor produtividade.

Encontre mais detalhes aqui.

Sobre este autor
Cita: Franco, José Tomás. "Peças estruturais e leves de madeira baseadas na inteligência natural das árvores" [Piezas estructurales y ligeras de madera basadas en la inteligencia natural de los árboles] 12 Fev 2020. ArchDaily Brasil. (Trad. Souza, Eduardo) Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/933471/pecas-estruturais-e-leves-de-madeira-baseadas-na-inteligencia-natural-das-arvores> ISSN 0719-8906

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